脱氧核糖核酸聚合酶deoxyribonucleic acid polymerase

简称DNA聚合酶。以DNA为模板，催化从4种脱氧核苷三磷酸合成DNA的一类酶。又称为依赖DNA的DNA聚合酶。原核生物的DNA聚合酶有3种，称为DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，它们既有聚合酶活性，又有核酸外切酶活性。DNA聚合酶Ⅰ在DNA复制和损伤修复中起校正错误、切除引物或损伤的片段、修补空缺等作用；DNA聚合酶Ⅱ的功能与DNA聚合酶Ⅰ类似；DNA聚合酶Ⅲ在DNA复制中，以一段RNA为引物，合成DNA新链，是原核生物DNA的主要复制酶。真核生物的DNA聚合酶也有3种，称为DNA聚合酶α、β、γ，其中DNA聚合酶α可能是真核生物DNA的主要复制酶。此外，在RNA肿瘤病毒和艾滋病病毒中，含有以RNA为模板催化DNA合成的逆转录酶。

脱氧核糖核酸聚合酶

DNA聚合酶共有四种，即DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ*。DNA聚合酶Ⅰ是A.Kornberg于1956年所发现。从大肠杆菌中分离的DNA聚合酶Ⅰ的分子量是109,000，是包含约1000个氨基酸残基的多肽链，经高度提纯后，该酶仍在其活性中心中含有一锌原子。锌对它的活性是必需的。
DNA聚合酶Ⅰ具有多种功能。首先它在dATP、d-GTP、dCTP及dTTP以及Mg++离子的存在下，能催化在DNA 3′羟末端上连接上脱氧核苷酸这一反应。因此DNA的合成方向是5′→3′，其反应可用下式表示：

如没有业已存在的DNA，此反应不能发生。
DNA聚合酶Ⅰ尚有外切酶的功能，一是3′→5′外切酶活性，即从DNA链上的3′末端向5′末端方向依次水解单一核苷酸残基。另一是5′→3′外切酶活性，即从DNA的5′末端向3′末端方向依次水解单一核苷酸残基。
DNA聚合酶的外切酶活性和维持DNA复制的忠实性有关。3′→5′外切酶活性的功能是辨认及以水解的方式切除不能同模板配对的引物上的末端核苷酸以及切除由于部分熔化所产生的残缺末端。由于其作用的方向和复制的方向正好相反，因此可以保证在链延长之前，引物的末端同模板的配对是正确的。这种功能名为DNA聚合酶的“校对”功能。
5′→3′外切酶活性的功能是为新链的合成清除道路，切掉一些不配对的DNA段落以及由于化学作用引起的，或突变引起的不正常段落。
某些蛋白水解酶能将DNA聚合酶Ⅰ切成两个片段，一段(分子量76,000) 具有DNA聚合酶及3′→5′外切酶活性，另一段(分子量为36,000)只有5′→3′外切酶活性，因此这酶实际上包含两种酶，由肽链连在一起。
业已存在的DNA有两种作用，一种是作为引物，提供一个生长点，经DNA聚合酶的催化，增加核苷酸残基，把DNA延长；另一种作用是作为模板，经DNA聚合酶的催化，合成一条互补DNA链。完整的双股DNA，不论是线状的或环状的都不能被DNA聚合酶所作用，除非它的一条链上有缺口，有一段空隙。单股DNA链结合一段引物，或单股DNA弯转形成所谓“发卡”形，则可以被DNA聚合酶Ⅰ所作用。
其他细菌也有DNA聚合酶。真核细胞的DNA聚合酶较细菌的更为多样，存在于细胞核、细胞浆及线粒体中。
DNA聚合酶Ⅱ也存在于大肠杆菌，已能提纯成均一制品，其分子量为120,000，与聚合酶Ⅰ的相近似，但其转变数只是聚合酶Ⅰ的5%。它同聚合酶Ⅰ在活性上有两点不同，一是DNA聚合酶Ⅱ只有3′→5′外切酶活性，而没有5′→3′外切酶活性；DNA聚合酶Ⅰ则两种活性都有。二是DNA聚合酶Ⅱ对模板及引物的要求更为严格，只作用于其中一股有间隙的双股DNA或双股DNA中的单股端的核苷酸数目少于100个。DNA聚合酶Ⅰ则对模板及引物的要求较宽。DNA聚合酶Ⅱ的生物功能还不清楚。
DNA聚合酶Ⅲ比较不稳定，但已提纯到接近均一的程度，其活性是三种DNA聚合酶中最高的，比DNA聚合酶Ⅰ高15倍，比DNA聚合酶Ⅱ高300倍。和DNA聚合酶Ⅱ一样，只有3′→5′外切酶活性，对模板及引物的要求也同DNA聚合酶Ⅱ相似。
后来的研究证明，DNA聚合酶Ⅲ以二聚体的形式存在，称为DNA聚合酶Ⅲ*。实验说明，Ⅲ*与一种称为辅聚合酶Ⅲ*的辅助蛋白质结合成复合物。正是这称为辅聚合酶 Ⅲ *的辅助蛋白质结合成复合物。正是这种复合物引起DNA链的增长。
目前一般认为，复制过程的主要酶是DNA聚合酶Ⅲ，虽然也有DNA聚合酶Ⅰ参加。DNA聚合酶Ⅰ的另一功能是用于DNA的修复。